Question

（12分）【化學(xué)——化學(xué)與技術(shù)】

化工廠的設(shè)計是將實驗室的研究成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)的重要的基礎(chǔ)工作。

（1）以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸需經(jīng)過 、 和 三個主要生產(chǎn)階段。

（2）侯氏制堿法是在索爾維制堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出的一種新的制造純堿的方法。具體工藝流程圖如下：

①索爾維制堿法的原理是 。（用化學(xué)方程式表示）

②侯氏制堿法與索爾維制堿法相比，優(yōu)點是 。

③侯氏制堿法可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 。

（3）食鹽也是一種重要的化工原料，氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì)，必須加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水還需進入陽離子交換塔，其原因是 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用是 。

Answer 1

（1）SO2爐氣的制造、SO2的催化氧化、SO3的吸收

（2）①NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

②侯氏制堿的工藝由制堿和制氯化銨兩個過程組成，形成純堿與氯化銨的循環(huán)③CO2、NaCl

（3）用試劑處理后的鹽水中含有少量的Mg2+、Ca2+,堿性條件下會生成沉淀，損害離子交換膜。防止H2和Cl2混合爆炸，同時防止Cl2進入陽極室。這樣可以獲得純凈的NaOH。

【解析】

試題分析：（1）以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸需經(jīng)過硫鐵礦的煅燒，SO2的制取和凈化、SO2的催化氧化為SO3及SO3的吸收硫酸的生成三個階段。（2）①索爾維制堿法的原理是向飽和NaCl溶液中通入氨氣，再通入CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,由于NaHCO3溶解度小，會結(jié)晶析出，把NaHCO3過濾出來，洗滌干凈，然后加熱，發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生純堿，方程式是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；②由制取流程課余看出，侯氏制堿法與索爾維制堿法相比，優(yōu)點是侯氏制堿的工藝由制堿和制氯化銨兩個過程組成，形成純堿與氯化銨的循環(huán)，減少了利用價值不大的CaCl2的產(chǎn)生，實現(xiàn)物質(zhì)的利用的最大價值。③侯氏制堿法過程中碳酸氫鈉分解產(chǎn)生的CO2及母液中的NaCl都可以循環(huán)利用，因此可以循環(huán)使用的物質(zhì)有CO2、NaCl; （3）電解飽和NaCl溶液的方程式是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。從海水中獲得的鹽中含有雜質(zhì)Ca2+、Mg2+、CO32-、SO42-,必需經(jīng)凈化處理才濃用于電解，否則不僅會使物質(zhì)的純度不夠，影響反應(yīng)，還會損害交換膜。加入一些化學(xué)試劑，使雜質(zhì)沉淀，處理后的鹽水再進入陽離子交換塔，除去其中的含有的Ca2+、Mg2+，防止與電解產(chǎn)生的OH-結(jié)合形成沉淀Mg(OH)2、Ca(OH)2，損害交換膜。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進行，離子交換膜的作用阻止陽極室產(chǎn)生的氯氣進入陰極室與NaOH發(fā)生反應(yīng)使物質(zhì)的純度不夠，同時防止氫氣與氯氣混合發(fā)生爆炸。

考點：考查硫酸的工業(yè)制取、侯氏制堿法的反應(yīng)原理、操作方法、注意事項等知識。